KR101100972B1 - Method and apparatus for controlling uplink power to maintain desired frame error rate in a wireless communications system - Google Patents

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홍웨이 콩
헨리 후이 예
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알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
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Abstract

기지국(303)이 특정 프레임 에러율에 대응하는 희망 목표로 이동 단말의 파일럿 Eb/NO 레벨을 유지하기 위해, 기지국(303)이 이동국으로의 피드백을 위한 전력 제어 신호를 유도할 수 있는 각각의 전송된 프레임에 CRC를 내포하고 있는 이동 단말(301)로부터의 연속 채널이 없는 경우에 있어서, 기지국에 의해 수신된 이동 단말 자체로부터의 파일럿 신호는 프레임 포맷으로 배열된다. 각 파일럿 프레임은, 선험적으로 알려진 전송된 파일럿 신호 비트 패턴과 비교되어, 잘못 수신되었는지 결정된다. 수신된 파일럿 프레임과 파일럿 프레임의 예상된 알려진 비트 패턴의 비교에 응답하여, 설명된 실시예에서는, 이동 단말로 반송되어 그것의 전송된 파일럿 Eb/NO 레벨을 각각 증가시키거나 감소시키는 스텝 업 또는 스텝 다운 신호 중의 하나인 에러 신호가 유도된다.

Figure R1020050019890

Each base station 303 can derive a power control signal for feedback to the mobile station in order for the base station 303 to maintain the pilot E b / N O level of the mobile terminal at a desired target corresponding to a particular frame error rate. In the case where there is no continuous channel from the mobile terminal 301 containing the CRC in the transmitted frame, the pilot signals from the mobile terminal itself received by the base station are arranged in the frame format. Each pilot frame is compared against a prior known transmitted pilot signal bit pattern to determine if it was received incorrectly. In response to comparing the received pilot frame with the expected known bit pattern of the pilot frame, in the described embodiment, step-up is carried back to the mobile terminal to increase or decrease its transmitted pilot E b / N O levels, respectively. Or an error signal which is one of the step down signals is derived.

Figure R1020050019890

Description

무선 통신 시스템에서 희망하는 프레임 에러율을 유지하도록 업링크 전력을 제어하는 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK POWER TO MAINTAIN DESIRED FRAME ERROR RATE IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK POWER TO MAINTAIN DESIRED FRAME ERROR RATE IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

도 1은 희망하는 프레임 에러율(frame error rate)을 달성하도록 파일럿 Eb/NO 레벨을 제어하기 위해, FCH 내에 내포되어 있는 CRC가 이동 단말로의 피드백 신호를 유도하는 데 사용되는 종래 기술의 무선 통신 시스템을 나타낸 도면,1 is a prior art radio in which a CRC embedded in an FCH is used to derive a feedback signal to a mobile terminal in order to control the pilot E b / N O level to achieve a desired frame error rate. A diagram showing a communication system,

도 2는 파일럿 Eb/NO 레벨과 프레임 에러율 사이의 관계를 나타낸 도면,2 is a diagram illustrating a relationship between a pilot E b / N O level and a frame error rate;

도 3은 FCH 상에서 희망하는 프레임 에러율을 달성하도록 파일럿 Eb/NO을 제어하기 위한 피드백 신호를 유도하는 데 사용되는 수신 파일럿 신호 자체로부터 프레임 에러 신호가 직접 유도되는 본 발명의 실시예를 나타낸 도면,3 illustrates an embodiment of the invention in which a frame error signal is derived directly from the received pilot signal itself used to derive a feedback signal for controlling pilot E b / N O to achieve a desired frame error rate on the FCH. ,

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 FCH 및 상이한 프레임 길이의 파일럿 프레임에 대한 파일럿 Eb/NO 레벨과 프레임 에러율 사이의 관계를 나타낸 도면이다.4 and 5 are diagrams showing a relationship between a pilot E b / N O level and a frame error rate for an FCH and a pilot frame having a different frame length according to an embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

301: 이동 단말 302: 전파 채널301: mobile terminal 302: propagation channel

303: 기지국 310: 기본 채널(FCH)303: base station 310: basic channel (FCH)

311: 보조 채널(SCH) 312: 전용 제어 채널(DCCH)311: auxiliary channel (SCH) 312: dedicated control channel (DCCH)

313: 채널 품질 표시자 채널(CQICH) 314: 전송확인 채널(ACKCH)313: Channel Quality Indicator Channel (CQICH) 314: Acknowledgment Channel (ACKCH)

315: 파일럿 채널 PICH 316: FCH 검출기/디코더315: pilot channel PICH 316: FCH detector / decoder

317: CQI 검출기 318: ACK 검출기317: CQI detector 318: ACK detector

320: DCCH 검출기 321: PICH 프레임 검출기320: DCCH detector 321: PICH frame detector

322: 프레임 검사기 324: 다운링크 채널322: frame inspector 324: downlink channel

323: 이동전화 목표 Eb/NO 설정 디바이스323: Mobile phone target E b / N O setting device

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 무선 통신 시스템에서 업링크 전력을 제어하는 것에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to controlling uplink power in a wireless communication system.

음성 통신만을 지원하는 종래 기술의 CDMA 무선 통신 시스템(도 1에 실례가 되도록 도시함)에서, 이동 단말(101)은 인코딩된 음성 신호 및 파일럿 신호를 전파 채널(102)을 통해 기지국 수신기(103)에 디지털 형태로 전송한다. 아날로그 음성은 이동 단말(101)에 의해 각 프레임에 순환 여분 코드(Cyclic Redundancy Code: CRC)를 내포하고 있는 고정된 프레임 포맷으로 기본 채널(Fundamental Channel: FCH)(104) 상에서 인코딩되어 전송된다. 고정된 비트 패턴으로 구성된 파일럿 신호가 파일럿 채널(Pilot Channel: PICH)(105) 상에서 송신된다. FCH 및 PICH는 코드 분할 다중화(CDM)되고, 상이한 왈시 코드의 사용을 통해 직교 상태를 유지한다. 기지국 수신기(103)에서, 파일럿 신호는 FCH의 검출에 이용된다. 또한, 이동 단말(101)에서, 파일럿 Eb/NO 레벨이라고 지칭되는 파일럿 신호의 전력 레벨과 FCH의 전력 레벨 사이에는 고정된 관계가 유지된다. 수신기에서, FCH 및 파일럿 신호가 수신 CDM 신호로부터 역다중화된 후, 채널 추정기(106)는 역다중화된 파일럿 신호에 대해 작용하고 FCH 검출기/디코더(110)에 의해 사용되어 종래에 잘 알려진 방식으로 FCH 채널 상에서 이동 단말에 의해 송신된 프레임 포맷된 인코딩된 음성 신호를 나타내는 프레임 포맷된 비트 스트림을 유도한다. 수신된 프레임에서의 CRC를 이용하여, CRC 검사기(107)가 수신 프레임과 수신 프레임의 CRC를 비교하여 프레임이 잘못 수신되었는지 아닌지를 결정한다. 그 후, 이동전화 목표 Eb/NO 설정 디바이스(108)가 비교에 응답하여 기지국(102)에 의해 이동 단말(101)로 전송된 스텝 업(step-up) 또는 스텝 다운(step-down) 신호를 다운링크 채널(109) 상에 유도한다. 프레임이 그것의 CRC 검사를 통과하면, 기지국(103)은 스텝 다운 신호를 이동 단말로 송신하여 파일럿 신호 Eb/NO 레벨을 감소시키고, 그와 동시에, 송신된 FCH의 전력 레벨을 감소시킨다. 이것은, 다른 이동 단말과의 간섭을 야기할 수 있을 정도로 충분히 높은 전력 레벨에서의 이동 단말에 의한 연속적인 전송을 완화한다. 수신 프레임이 그 CRC 검사에 실패한다면, 기지국은 이동 단말로 스텝 업 신호를 송신하여 그것의 파일럿 신호 Eb/NO 레벨을 증가시키고, 그에 따라, 또한, 송신된 FCH의 전력 레벨도 증가시킨다. 이것은, 기지국에 의해 정확히 검출하기에는 너무 낮은 전력 레벨로의 이동 단말에 의한 연속적인 전송을 완화한다.In the prior art CDMA wireless communication system (illustrated in FIG. 1) supporting only voice communication, the mobile terminal 101 transmits the encoded voice signal and the pilot signal through the propagation channel 102 to the base station receiver 103. In digital form. The analog voice is encoded and transmitted on the fundamental channel (FCH) 104 by the mobile terminal 101 in a fixed frame format containing a cyclic redundancy code (CRC) in each frame. A pilot signal composed of a fixed bit pattern is transmitted on a pilot channel (PICH) 105. FCH and PICH are code division multiplexed (CDM) and remain orthogonal through the use of different Walsh codes. In the base station receiver 103, the pilot signal is used for detection of the FCH. Further, in the mobile terminal 101, a fixed relationship is maintained between the power level of the pilot signal referred to as the pilot E b / N O level and the power level of the FCH. At the receiver, after the FCH and pilot signals are demultiplexed from the received CDM signal, the channel estimator 106 acts on the demultiplexed pilot signal and is used by the FCH detector / decoder 110 to FCH in a manner well known in the art. Derive a frame formatted bit stream representing a frame formatted encoded speech signal transmitted by the mobile terminal on the channel. Using the CRC in the received frame, the CRC checker 107 compares the CRC of the received frame with the received frame to determine whether the frame was received incorrectly. Thereafter, the mobile phone target E b / N O setting device 108 is sent by the base station 102 to the mobile terminal 101 in response to the comparison step-up or step-down. Induce a signal on downlink channel 109. If the frame passes its CRC check, the base station 103 transmits a step down signal to the mobile terminal to reduce the pilot signal E b / N O level and, at the same time, to reduce the power level of the transmitted FCH. This mitigates continuous transmission by the mobile terminal at a power level high enough to cause interference with other mobile terminals. If the received frame fails its CRC check, the base station transmits a step up signal to the mobile terminal to increase its pilot signal E b / N O level and, accordingly, also increase the power level of the transmitted FCH. This mitigates continuous transmissions by the mobile terminal to power levels too low for accurate detection by the base station.

도 2는 FCH 프레임 에러율(Frame Error Rate: FER)과 이동 단말(101)의 파일럿 Eb/NO 레벨 사이의 관계를 나타낸다. 특정한 FER을 달성하기 위해서, 이동 단말의 Eb/NO 레벨은 그 특정한 FER에 대응하는 레벨에 있어야 한다. X의 전체적인 희망 FER을 달성하기 위해, step_down이 X△dB와 동일한 경우에는

Figure 112011040931384-pat00001
과 같은 스텝 업 크기 step_up이 사용된다. 예를 들어, 전형적인 FER 10-2에 대해, step_up은 99 ×step_down에서 설정된다. △는 전형적으로 0.3과 1 사이의 값이다. 따라서, FER 10-2를 달성하기 위해서는, 대략 0.3dB와 1.0dB 사이인 대응 스텝 업 크기와 함께, 0.003dB와 0.01dB 사이의 전형적인 스텝 다운 크기가 사용된다.2 shows a relationship between an FCH Frame Error Rate (FER) and a pilot E b / N O level of the mobile terminal 101. In order to achieve a particular FER, the E b / N O level of the mobile terminal must be at a level corresponding to that particular FER. In order to achieve the overall desired FER of X, if step_down equals XΔdB
Figure 112011040931384-pat00001
The same step up size step_up is used. For example, for a typical FER 10 -2 , step_up is set at 99 × step_down . Δ is typically a value between 0.3 and 1. Thus, to achieve FER 10 -2 , a typical step down magnitude between 0.003 dB and 0.01 dB is used, with a corresponding step up magnitude between approximately 0.3 dB and 1.0 dB.

CDMA2000 시스템에서, 이동 단말로부터 기지국으로의 전송을 위해 함께 코드 분할 다중화된 FCH 및 PICH 채널뿐 아니라, 이동 단말 코드 분할은, 제어 데이터를 전송하는 데 사용되는 전용 제어 채널(Dedicated Control Channel: DCCH), 패킷 데이터를 전송하는 데 사용되는 보조 채널(Supplemental Channel: SCH), 다운링크 수신된 파일럿 세기를 나타내는 데 사용되는 채널 품질 표시자 채널(Channel Quality Indicator Channel: CQICH), 및 다운링크 상의 수신된 데이터 패킷이 성공적으로 디코딩되었는지를 기지국에 알리는 데 사용되는 전송확인 채널(Acknowledgement Channel: ACKCH)을 다중화한다. 마지막 2개의 채널은 다운링크 고속 데이터 전송을 지원하는 데 사용되며, ACKCH는 이동 단말이 다운링크 상에서 임의의 데이터를 수신하지 않을 때에는 뮤트(mute)된다. 패키지 데이터가 이동 단말에 의해 SCH 또는 DCCH 상에서 전송될 때, NULL 상태에서는 FCH를 유지하는 것은 이동 단말의 전력 리소스를 낭비하는 것이므로 FCH는 전력을 보존하도록 전송되지 않는다. 따라서, 피드백 신호가 이동 단말의 파일럿 Eb/NO 레벨을 제어한다는 것에 의거하면 FCH는 항상 유용한 것은 아니다. CRC를 사용하는 SCH 및 DCCH는 데이터가 그들 상에 전송되고 있을 때만 액티브 상태인 불연속 채널이고, 이에 따라, 이동 단말의 파일럿 Eb/NO 레벨을 제어하기 위한 피드백 신호를 유도하는 데 항상 유용한 것은 아니다. 코딩되지 않은 ACKCH는 이에 따라 CRC를 사용하지 않는다. 코딩된 CQICH는 CRC를 사용하지 않는다. 따라서, 불연속적 FCH 및 불연속 DCCH 및 SCH와 함께, FCH 상에서 희망하는 전체적인 프레임 에러율을 달성하기 위해, 수신된 프레임과 그 관련 CRC의 비교에 응답하여 어떤 메커니즘도 이동 단말의 파일럿 Eb/NO 레벨을 위 또는 아래로 계속해서 조정하는 데에는 유용하지 않다. 이동 단말에 의해 전송된 모든 채널 레벨이 파일럿 Eb/NO 레벨을 참조하므로, 이에 따라, 기준 FCH에 대해 희망하는 프레임 에러율이 기지국에서 달성되고 다른 채널이 그들의 대응하는 적절한 레벨로 유지되도록 파일럿 Eb/NO 레벨을 설정하고 유지하기 위한 메커니즘이 필요하다.In a CDMA2000 system, as well as code division multiplexed FCH and PICH channels together for transmission from a mobile terminal to a base station, the mobile terminal code segmentation is a dedicated control channel (DCCH) used to transmit control data, Supplemental Channel (SCH) used to transmit packet data, Channel Quality Indicator Channel (CQICH) used to indicate downlink received pilot strength, and received data packets on the downlink Multiplex the Acknowledgment Channel (ACKCH) used to inform the base station whether this has been successfully decoded. The last two channels are used to support downlink high speed data transmission, and the ACKCH is muted when the mobile terminal does not receive any data on the downlink. When package data is transmitted on the SCH or DCCH by the mobile terminal, the FCH is not transmitted to conserve power since maintaining the FCH in the NULL state wastes power resources of the mobile terminal. Thus, FCH is not always useful based on the fact that the feedback signal controls the pilot E b / N O level of the mobile terminal. SCH and DCCH using CRC are discontinuous channels that are active only when data is being transmitted on them, and therefore, it is always useful to derive a feedback signal for controlling the pilot E b / N O level of the mobile terminal. no. The uncoded ACKCH thus does not use CRC. Coded CQICH does not use CRC. Thus, in order to achieve the desired overall frame error rate on the FCH, along with the discontinuous FCH and the discontinuous DCCH and SCH, any mechanism in response to the comparison of the received frame with its associated CRC, the pilot E b / N O level of the mobile terminal. It is not useful for continuing to adjust up or down. Since all channel levels sent by the mobile terminal refer to pilot E b / N O levels, the pilot E thus ensures that the desired frame error rate for the reference FCH is achieved at the base station and other channels remain at their corresponding appropriate levels. A mechanism is needed to set and maintain the b / N O level.

특정 프레임 에러율에 대응하는 희망하는 목표로 이동국의 파일럿 Eb/NO 레벨을 유지시키기 위해, 기지국이 이동국으로의 피드백을 위한 전력 제어 신호를 유도할 수 있는 각각의 전송된 프레임에 CRC를 내포하고 있는 이동 단말로부터의 연속 채널이 없는 경우, 기지국에 의해 수신된 이동 단말 자체로부터의 파일럿 신호는 피드백 전력 제어 신호로서 작용하는 에러 신호를 유도하는 데 사용된다. 본 발명의 실시예에서는, 연속으로 수신된 디지털 파일럿 신호 비트 스트림 상에 고정된 크기의 프레임 구조가 이용된다. 그러면, 각 파일럿 프레임은 선험적으로 알려진 전송된 파일럿 신호 비트 패턴과 비교되어 잘못 수신되었는지 결정된다. 수신된 파일럿 프레임과 파일럿 프레임의 예상된 알려진 비트 패턴의 비교에 응답하여, 설명된 실시예에서는 이동 단말로 반송되어 그 전송된 파일럿 Eb/NO 레벨을 각각 증가시키거나 감소시키는 스텝 업 또는 스텝 다운 신호 중의 하나인 에러 신호가 유도된다. 그 후, 이동 단말은 특정한 희망 FCH 프레임 에러율과 등가인 것으로 결정되었던 파일럿 프레임에 대한 프레임 에러율에 따라 좌우되는 스텝 업의 스텝 크기 또는 스텝 다운의 스텝 크기만큼 그 파일럿 Eb/NO 레벨을 각각 증가시키거나 감소시킨다. 알려진 파일럿 신호 패턴과의 비교에 사용된 파일럿 프레임의 길이는, 그 특정 FCH 프레임 에러율 및 그 대응하는 목표 파일럿 Eb/NO 레벨에 대해서, 그 동일한 목표 Eb/NO 레벨에 대하 파일럿 프레임의 프레임 에러율이 이동 단말과 기지국 사이의 특정 설치 시나리오(즉, 채널 조건, 이동단말과 기지국 사이의 거리 등)와는 무관하게 일정한 값이다. 이에 따라, 파일럿 프레임의 프레임 에러율을 일정한 값으로 유지함으로써 파일럿 Eb/NO 레벨은 FCH 상의 희망하는 고정된 프레임 에러율에 대응하는 목표 값으로 유지된다. 따라서, 이동 단말이 FCH를 전송할 때마다, 그것은 기지국에 의해 수신된 신호가 희망하는 프레임 에러율을 갖도록 하는 전력 레벨로 전송된다. 또한, 전력 레벨이 파일럿 Eb/NO 레벨에 대해 상대적으로 제어되는 다른 모든 채널은, FCH의 전송 여부와는 무관하게 전송될 때 계속해서 그들의 적절한 전력 레벨로 전송된다.In order to maintain the pilot E b / N O level of the mobile station with the desired target corresponding to the specific frame error rate, the base station embeds a CRC in each transmitted frame where the base station can derive a power control signal for feedback to the mobile station. In the absence of a continuous channel from a mobile terminal that is present, the pilot signal from the mobile terminal itself received by the base station is used to derive an error signal that acts as a feedback power control signal. In an embodiment of the present invention, a fixed size frame structure is used on successively received digital pilot signal bit streams. Each pilot frame is then compared against a prior known transmitted pilot signal bit pattern to determine if it was received incorrectly. In response to the comparison of the received pilot frame with the expected known bit pattern of the pilot frame, in the described embodiment a step up or step is carried back to the mobile terminal to increase or decrease the transmitted pilot E b / N O levels, respectively. An error signal, which is one of the down signals, is derived. Thereafter, the mobile terminal increases its pilot E b / N O level by a step size of step up or a step size of step down, respectively, depending on the frame error rate for the pilot frame that was determined to be equivalent to the specific desired FCH frame error rate. Reduce or decrease. The length of the pilot frame used for comparison with the known pilot signal pattern is determined for the specific FCH frame error rate and the corresponding target pilot E b / N O level of the pilot frame for that same target E b / N O level. The frame error rate is a constant value regardless of the particular installation scenario (i.e., channel condition, distance between the mobile station and the base station) between the mobile terminal and the base station. Accordingly, by maintaining the frame error rate of the pilot frame at a constant value, the pilot E b / N O level is maintained at a target value corresponding to the desired fixed frame error rate on the FCH. Thus, each time the mobile terminal transmits an FCH, it is transmitted at a power level such that the signal received by the base station has the desired frame error rate. In addition, all other channels whose power level is controlled relative to the pilot E b / N O level continue to be transmitted at their proper power level when transmitted, whether or not the FCH is transmitted.

각각의 파일럿 프레임과 선험적으로 알려진 프레임 패턴의 비교로부터 기지국에 의해 유도된 에러 신호는 또한 업링크 신호 품질 측정으로서 사용될 수 있고, 기지국과 이동 단말 사이의 통신이 연속되어야 하는지 중지되어야 하는지를 결정함에 있어서의 인자로서 기지국에 의해 사용될 수 있다.The error signal derived by the base station from the comparison of each pilot frame and a prior known frame pattern can also be used as an uplink signal quality measure and in determining whether communication between the base station and the mobile terminal should be continuous or stopped. Can be used by the base station as a factor.

본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 제한적이지 않은 실시예에 대한 다음의 설명을 읽는 것으로부터 더욱 잘 이해될 것이다.The invention will be better understood from reading the following description of the non-limiting embodiment with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 이동 단말(301)은 예시적인 CDMA2000 표준에 따라 동작하는 무선 통신 시스템(304)에서 전파 채널(302)을 통해 기지국(303)과 통신한다. 본 명세서에서는 CDMA2000 표준 하에서 작동하는 시스템과 관련하여 설명되고 있으나, 본 발명이 임의의 다른 유형의 CDMA 시스템, 예를 들어, UMTS 시스템에 내포될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이동 단말(301)에서는, 개별적인 채널 상의 다수의 비트 스트림이 기지국(303)으로의 전송을 위해 상이한 왈시 코드를 이용하여 코드 분할 다중화된다. CDMA2000 시스템에서, 이들 채널은 고정된 프레임 포맷으로 인코딩된 음성을 전송하는 기본 채널(Fundamental Channel: FCH)(310), 이동 단말이 그러한 전송할 패킷 데이터를 가질 때 패킷 데이터를 전송하는 보조 채널(SCH)(311), 제어 데이터를 전송하는 전용 제어 채널(DCCH)(312), 다운링크 수신된 파일럿 세기가 기지국(303)에 전송되는 채널 품질 표시자 채널(CQICH)(313), 다운링크 상의 수신된 데이터 패킷이 성공적으로 디코딩되었는지의 표시가 기지국(303)으로 전송되는 전송확인 채널(ACKCH)(314), 및 이동 단말 파일럿 신호가 전송되고 FCH(310)의 검출을 위해 기지국(303)으로 크기 및 위상 기준을 제공하는 데 사용되는 파일럿 채널 PICH(315)을 포함한다. 각각의 코드 분할 다중화된 채널이 기지국(303)에서 분할된 후, 개별적인 검출기 및/또는 디코더는 각각의 전송된 비트 스트림을 복원한다. 예를 들어, FCH 검출기/디코더(316)는, 그 채널이 전송하고 있을 때, 전송된 인코딩된 음성 채널 프레임 포맷된 비트 스트림을 복원한다. 유사하게, CQI 검출기(317)는 전송된 CQI를 복원하고, ACK 검출기(318)는 전송된 ACK를 복원한다. SCH 검출기/디코더(319)는, SCH 채널이 데이터 전송에 사용되고 있을 때, 그 채널 상에 전송된 패킷 데이터를 복원하며, DCCH 검출기(320)는 전용 제어 채널 상에 전송된 신호를 복원한다.Referring to FIG. 3, mobile terminal 301 communicates with base station 303 over a propagation channel 302 in a wireless communication system 304 operating in accordance with the exemplary CDMA2000 standard. Although described herein with respect to systems operating under the CDMA2000 standard, it should be understood that the present invention may be incorporated into any other type of CDMA system, such as a UMTS system. In mobile terminal 301, multiple bit streams on separate channels are code division multiplexed using different Walsh codes for transmission to base station 303. In a CDMA2000 system, these channels are the Fundamental Channel (FCH) 310 for transmitting speech encoded in a fixed frame format, and the Supplemental Channel (SCH) for transmitting packet data when the mobile terminal has such transmit packet data. 311, a dedicated control channel (DCCH) 312 for transmitting control data, a channel quality indicator channel (CQICH) 313, with downlink received pilot strength transmitted to a base station 303, received on the downlink An acknowledgment channel (ACKCH) 314 in which an indication of whether the data packet was successfully decoded is sent to the base station 303, and the mobile terminal pilot signal is sent and sized to the base station 303 for detection of the FCH 310; A pilot channel PICH 315 is used to provide a phase reference. After each code division multiplexed channel is split at base station 303, a separate detector and / or decoder recovers each transmitted bit stream. For example, FCH detector / decoder 316 recovers the transmitted encoded voice channel frame formatted bit stream when the channel is transmitting. Similarly, CQI detector 317 recovers the transmitted CQI and ACK detector 318 recovers the transmitted ACK. The SCH detector / decoder 319 recovers the packet data transmitted on that channel when the SCH channel is being used for data transmission, and the DCCH detector 320 recovers the signal transmitted on the dedicated control channel.

이전에 언급한 바와 같이, FCH 및 SCH는 순차적으로 수신된 프레임과 각 프레임 내의 CRC 내의 프레임 단위 비교로부터 연속적인 프레임 에러 신호를 유도하는 데 사용될 수 없는 불연속 채널이다. 따라서, 스텝 업 및 스텝 다운 신호는 이들 채널 중의 어느 한 채널로부터도 유도될 수 없고, 이전에 설명한 종래 기술에서 행한 바와 같이, 이동 단말 Eb/NO 파일럿 레벨을 제어하도록 이동 단말(301)로 전송될 수 없다. 오히려, 본 발명의 실시예에서는, 그 대신, 기지국(303)이 연속으로 수신된 파일럿 신호를 감시하여 파일럿 신호가 잘못 수신되었는지를 결정한다. 그 후, 유도된 에러 신호는 기지국(303)에 의해 이동 단말(301)로 반송되어, 파일럿 신호 상에서 희망하는 FER을 유지하도록 사전 결정된 고정된 양만큼 그것의 Eb/NO 파일럿 레벨을 스텝 업 또는 스텝 다운시킬 것을 공지한다. 이러한 에러 신호를 전개하기 위해, PICH 프레임 검출기(321)는 PICH(315) 상에서 수신된 검출된 비트 스트림 상의 고정된 수의 프레임 당 비트로 구성된 프레임 포맷을 이용한다. 그러면, 프레임 검사기(322)는 각 프레임의 비트 패턴을 파일럿 신호의 알려진 비트 패턴과 비교한다. 예를 들어, CDMA2000 시스템에 대해, 전송된 파일럿 신호는 연속적인 “1”로 구성된다. 따라서, 각 파일럿 신호 프레임에서의 비트 패턴과 알려진 예상 파일럿 비트 패턴을 비교함으로써, 에러 신호가 전개될 수 있다. 그 후, 이동전화 목표 Eb/NO 설정 디바이스(323)는 각 프레임 비교에 응답하여, 다운링크 채널(324) 상에서 기지국(303)에 의해 이동 단말(301)로 전송되는 스텝 업 또는 스텝 다운 신호를 유도한다.As mentioned previously, the FCH and SCH are discrete channels that cannot be used to derive a continuous frame error signal from frame-by-frame comparison in sequentially received frames and CRCs within each frame. Thus, the step up and step down signals cannot be derived from any of these channels, and as done in the prior art described previously, the mobile terminal 301 controls the mobile terminal E b / N O pilot level. It cannot be sent. Rather, in an embodiment of the invention, instead, the base station 303 monitors the pilot signals received in succession to determine if the pilot signals were received incorrectly. The derived error signal is then carried by the base station 303 to the mobile terminal 301, stepping up its E b / N O pilot level by a predetermined fixed amount to maintain the desired FER on the pilot signal. Or it is known to step down. To develop this error signal, PICH frame detector 321 uses a frame format consisting of a fixed number of bits per frame on the detected bit stream received on PICH 315. Frame checker 322 then compares the bit pattern of each frame with the known bit pattern of the pilot signal. For example, for a CDMA2000 system, the transmitted pilot signal consists of a continuous “1”. Thus, by comparing the known expected pilot bit pattern with the bit pattern in each pilot signal frame, an error signal can be developed. Thereafter, the mobile phone target E b / N O setting device 323 is stepped up or down transmitted in response to each frame comparison by the base station 303 to the mobile terminal 301 on the downlink channel 324. Induce the signal.

파일럿 프레임이 잘못된 것으로 결정된 각 비교에 대해, 기지국(303)은 이동 단말에 스텝 업 신호를 전송한다. 이에 대한 응답으로, 이동 단말(303)은 그것의 Eb/NO 파일럿 레벨을 (1-Y)△dB 만큼 증가시킨다. 반면, 파일럿 프레임이 정확하다고 결정된 각 비교에 대해서, 기지국은 이동 단말에 스텝 다운 신호를 전송한다. 이에 대한 응답으로, 이동 단말(303)은 그것의 Eb/NO 파일럿 레벨을 Y△dB 만큼 감소시킨다.For each comparison where the pilot frame is determined to be wrong, the base station 303 sends a step up signal to the mobile terminal. In response, the mobile terminal 303 increases its E b / N O pilot level by (1-Y) ΔdB. On the other hand, for each comparison where the pilot frame is determined to be correct, the base station sends a step down signal to the mobile terminal. In response, the mobile terminal 303 reduces its E b / N O pilot level by YΔdB.

이 설명된 방법은, 서로 통신하고 있는 이동 단말(301) 및 기지국(303)이 어떻게, 어디에서 서로와 관련하여 위치하고 있는지, 또 그들이 통신하고 있는 전파 채널(302)이 어떤 유형인지와 상관없이, 파일럿 프레임 Y의 프레임 에러율이 FCH 프레임 X에 대한 프레임 에러율이 달성될 때의 Eb/NO 값에 대해 항상 달성되는 경우에 효과적이다. 이러한 Y는 희망하는 결과를 제공하는 파일럿 프레임 크기를 선택함으로써 갖추어진다. 이상적으로, 이러한 프레임 크기는, 모든 설치 시나리오에 대해 동일한 Eb/NO 레벨에 대해서, 10-2와 같이 FCH 상의 희망 프레임 에러율과 동일한 파일럿 채널 상의 프레임 에러율을 제공하는 것이다. 모든 가능한 프레임 길이 전체에서 광범위한 시뮬레이션된 설치를 통한 시뮬레이션은 그러한 결과를 제공했던 프레임 크기가 달성될 수 없었다는 것을 보여주었다. 오히려, 다수의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 발명자는 희망하는 FCH 프레임 에러율과 관련된 동일 Eb/NO 레벨에 대한 고정된 파일럿 프레임 에러율을 제공하는 모든 설치 시나리오 상에서 파일럿 신호에 대한 프레임 크기가 갖추어질 수 있다는 것을 결정했다.This described method is independent of how and where mobile terminals 301 and base stations 303 communicating with each other are located in relation to each other, and what type of propagation channel 302 they are communicating with, It is effective if the frame error rate of pilot frame Y is always achieved for the E b / N O value when the frame error rate for FCH frame X is achieved. This Y is equipped by selecting a pilot frame size that gives the desired result. Ideally, such a frame size is to for the same E b / N O level for all deployment scenarios, providing a frame error rate on the same pilot channel and the desired frame error rate on the FCH as shown in 10-2. Simulations with extensive simulated installations across all possible frame lengths showed that the frame sizes that provided such results could not be achieved. Rather, through multiple computer simulations, the inventors can ensure that the frame size for the pilot signal can be equipped in all installation scenarios that provide a fixed pilot frame error rate for the same E b / N O level associated with the desired FCH frame error rate. Decided that.

도 4 및 도 5는 2개의 상이한 채널 시나리오에 대한 시뮬레이션을 나타낸다. 도 4는 부가적인 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise: AWGN)을 가정하고, 도 5는 다중 경로 레일리 페이딩 채널(Rayleigh fading channel)을 가정한다. 도 4의 곡선(401)은 그러한 AWGN 채널 상의 FCH에 대한 프레임 에러율 대 Eb/NO를 나타내고, 도 5의 곡선(501)은 다중 경로 레일리 페이딩 채널 상의 프레임 에러율 대 Eb/NO를 나타낸다. 설명적인 희망하는 프레임 에러율 10-2에 대해서, Eb/NO 파일럿 레벨은 이동 단말 및 기지국이 AWGN 채널을 통해 통신하고 있는 경우에는 대략 2dB로 조정될 것이고, 이동 단말 및 기지국인 다중 경로 레일리 페이딩 채널을 통해 통신하고 있는 경우에는 대략 5dB로 조정될 것이다. 곡선(402, 403, 404)은 AWGN 채널 상에서 각각 8비트, 12비트 및 20비트 파일럿 프레임에 대해 시뮬레이션된 파일럿 프레임 에러율 대 Eb/NO를 나타내며, 곡선(502, 503, 504)은 레일리 페이딩 채널 상에서 각각 8비트, 12비트 및 20비트 파일럿 프레임에 대해 시뮬레이션된 파일럿 프레임 에러율 대 Eb/NO를 나타낸다. 도 4 및 도 5의 각 프레임 길이에 대한 파일럿 에러율 대 Eb/NO를 비교함으로써, FCH 프레임 에러율 10-2에 대해, 대략 12비트의 파일럿 프레임 길이만이 그 FCH 프레임 에러율과 관련된 각각에서의 Eb/NO 레벨로 양 도면에서 동일한 파일럿 프레임 에러율을 산출한다는 것이 관찰될 수 있다. 설명적으로, 12비트 프레임에 대해, 파일럿 프레임 에러율 0.5 ×10-2는 양 시나리오에 대해 FCH 프레임 에러율 10-2에 상당한다. 이들 동일한 결과는 또한 아주 다양한 설치 시나리오를 통해 다른 컴퓨터 시뮬레이션에서도 달성된다. 따라서, FCH 상의 희망하는 프레임 에러율 10-2에 대해서, 12비트 파일럿 프레임이 사용되며, 그로부터 생성된 프레임 에러 신호는 그 파일럿 채널 상에서 Eb/NO 파일럿 레벨을 설정하고 유지하는 데 사용된다. 파일럿 Eb/NO 레벨을 그렇게 유지함으로써, 인코딩된 음성 신호가 전송되는 경우의 FCH의 프레임 에러율은 희망하는 10-2로 유지될 것이며, 전력 레벨이 파일럿 Eb/NO 레벨과 관련하여 개별적으로 제어되는 FCH, SCH 및 기타 채널의 레벨은 각자의 적절한 전송 레벨로 유지될 것이다.4 and 5 show simulations for two different channel scenarios. FIG. 4 assumes Additive White Gaussian Noise (AWGN), and FIG. 5 assumes a multipath Rayleigh fading channel. Curve 401 of FIG. 4 represents the frame error rate versus E b / N O for FCH on such AWGN channel, and curve 501 of FIG. 5 represents the frame error rate versus E b / N O on multipath Rayleigh fading channel. . For the descriptive desired frame error rate 10 -2 , the E b / N O pilot level will be adjusted to approximately 2 dB if the mobile terminal and base station are communicating over the AWGN channel, and the multipath Rayleigh fading channel, which is the mobile terminal and base station If you are communicating over the TNC, it will be adjusted to approximately 5dB. Curves 402, 403, 404 represent simulated pilot frame error rates versus E b / N O for 8-bit, 12-bit, and 20-bit pilot frames on AWGN channels, respectively, and curves 502, 503, 504 represent Rayleigh fading. The simulated pilot frame error rate versus E b / N O for 8-bit, 12-bit and 20-bit pilot frames on the channel, respectively. By comparing the pilot error rate versus E b / N O for each frame length in FIGS. 4 and 5, for an FCH frame error rate 10 -2 , only a pilot frame length of approximately 12 bits is associated with that FCH frame error rate. It can be observed that the same pilot frame error rate is calculated in both figures at the b / N O level. Descriptively, for 12-bit frames, the pilot frame error rate 0.5 × 10 −2 corresponds to the FCH frame error rate 10 −2 for both scenarios. These same results are also achieved in other computer simulations through a wide variety of installation scenarios. Therefore, with respect to the desired frame error rate to 10-2 on the FCH, a 12 bit pilot frame is used, the frame error signal generated therefrom is used to set the E b / N O pilot level on the pilot channel and maintain. By so maintaining the pilot E b / N O level, the frame error rate of the FCH when the encoded speech signal is transmitted will be maintained at the desired 10 -2 , with the power level individually relative to the pilot E b / N O level. The levels of the FCH, SCH and other channels controlled by the C will be maintained at their appropriate transmission levels.

파일럿 신호로부터 기지국에서 유도된 에러 신호가 상술한 실시예에서 사용되어 이동 단말의 Eb/NO 파일럿 레벨을 제어하고 있으나, 에러 신호는 또한 업링크 신호 품질의 측정으로서 기지국에 의해서도 직접 사용될 수 있고, 기지국과 이동 단말 사이의 통신이 계속되어야 하는지 중지되어야 하는지를 결정하는 데 사용되는 인자가 될 수 있다. 그 에러 신호는 상이한 형태를 취할 수 있고, 알려진 파일럿 부분을 갖는 프레임화된 파일럿 사이의 불일치(mismatch) 정도를 나타낼 수 있다.Although an error signal derived at the base station from the pilot signal is used in the above embodiment to control the E b / N O pilot level of the mobile terminal, the error signal can also be used directly by the base station as a measure of the uplink signal quality. May be a factor used to determine whether communication between the base station and the mobile terminal should continue or be stopped. The error signal may take a different form and may indicate the degree of mismatch between framed pilots with known pilot portions.

특정 발명이 설명적인 실시예를 참조하여 설명되고 있으나, 이 설명은 제한적인 관점으로 구성되어서는 안 된다. 본 발명이 설명되고 있으나, 본 발명의 추가적인 실시예 뿐 아니라 설명적인 실시예의 다양한 변경은, 여기에 첨부된 특허청구범위에 기술된 바와 같이, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고서 이 설명을 참조하면 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 본 발명은 기지국, 기지국 제어기 및/또는 이동전화 교환 센터와 같은 상이한 위치에서 구현될 수도 있으며, 또는 다른 경우, 본 발명이 채용된 시스템이 어떤 유형인지에 따라 상이한 위치에 구현될 수도 있다. 더욱이, 설명된 발명을 구현하고 사용하기 위해 요구되는 처리 회로는, 당업자에 의해 이 설명의 이점을 갖는 것으로 이해될 수 있는, 주문형 집적회로(application specific integrated circuits), 소프트웨어 구동 처리 회로, 펌웨어, 프로그래밍 가능 논리 디바이스, 하드웨어, 상기 소자들의 이산 소자 또는 배열로 구현될 수도 있다. 당업자는, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 본 명세서에서 도시되고 설명된 예시적인 애플리케이션을 엄격하게 따르지 않고서도, 이들 및 다양한 다른 변경, 배열 및 방법이 본 발명에 대해 만들어질 수 있다는 것을 쉽게 인지할 것이다. 따라서, 첨부한 특허청구범위는 본 발명의 진정한 사상을 포함하는 임의의 변경 또는 실시예를 포괄할 것이다.Although specific inventions have been described with reference to illustrative embodiments, this description should not be construed in a limiting sense. While the invention has been described, various modifications of the illustrative embodiments as well as additional embodiments of the invention, as described in the claims appended hereto, may be made by those skilled in the art with reference to this description without departing from the spirit of the invention. Will be obvious. In addition, the invention may be implemented in different locations, such as base stations, base station controllers and / or mobile switching centers, or in other cases, depending on what type of system the invention is employed in. Moreover, the processing circuits required to implement and use the described invention are application specific integrated circuits, software driven processing circuitry, firmware, programming, which can be understood by one skilled in the art to have the benefit of this description. Possible logic devices, hardware, discrete elements or arrangement of the elements may be implemented. Those skilled in the art will readily appreciate that these and various other modifications, arrangements and methods can be made to the invention without strictly following the exemplary applications shown and described herein without departing from the spirit and scope of the invention. Will recognize. Accordingly, the appended claims will cover any modifications or embodiments encompassing the true spirit of the invention.

본 발명에 따르면, 이동 단말에 의해 전송된 모든 채널 레벨이 파일럿 Eb/NO 레벨을 참조로 하는, 기준 FCH에 대해 희망하는 프레임 에러율이 기지국에서 달성되고 다른 채널이 그들의 대응하는 적절한 레벨로 유지되도록 파일럿 Eb/NO 레벨을 설정하고 유지하기 위한 메커니즘이 제공된다.According to the present invention, the desired frame error rate for the reference FCH is achieved at the base station, with all channel levels transmitted by the mobile terminal referring to the pilot E b / N O level, while other channels remain at their corresponding appropriate levels. Mechanisms are provided for setting and maintaining pilot E b / N O levels.

Claims (6)

이동 단말(mobile terminal)로부터 전송되는 파일럿 신호를 기지국에서 수신하는 단계를 포함하는 방법으로서, 상기 방법은A method comprising receiving at a base station a pilot signal transmitted from a mobile terminal, the method comprising: 상기 수신된 파일럿 신호로부터 각각이 사전 결정된 길이를 갖는 순차적 프레임으로 상기 파일럿 신호를 프레임화하는 단계와,Framing the pilot signal from the received pilot signal into a sequential frame each having a predetermined length; 적어도 하나의 프레임을 상기 파일럿 신호의 알려진 프레임 패턴과 비교하는 단계와,Comparing at least one frame with a known frame pattern of the pilot signal, 상기 비교 단계로부터 에러 신호를 생성(develop)하는 단계를 더 포함하되, Further comprising generating an error signal from the comparing step, 상기 에러 신호는 상기 파일럿 신호의 전송을 제어하는 데에 사용되는The error signal is used to control the transmission of the pilot signal. 방법.Way. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에러 신호는, 상기 비교 단계가 상기 적어도 하나의 프레임이 상기 알려진 파일럿 프레임 패턴과 상이하다고 나타내는 경우에 상기 파일럿 신호의 Eb/NO 전력 레벨을 증가시키도록 전송되는 스텝 업(step-up) 신호 및 상기 비교 단계가 상기 적어도 하나의 프레임이 상기 알려진 파일럿 프레임 패턴과 동일하다고 나타내는 경우에 상기 파일럿 신호의 Eb/NO 전력 레벨을 감소시키도록 전송되는 스텝 다운(step-down) 신호를 포함하는The error signal is step-up transmitted to increase the E b / N O power level of the pilot signal when the comparing step indicates that the at least one frame is different from the known pilot frame pattern. A signal and a step-down signal transmitted to reduce the E b / N O power level of the pilot signal when the comparing step indicates that the at least one frame is equal to the known pilot frame pattern. doing 방법.Way. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스텝 업 신호 및 상기 스텝 다운 신호는, 상기 수신된 파일럿 신호의 상기 순차적 프레임에 대한 사전 결정된 프레임 에러율을 유지하도록, 상기 파일럿 신호의 상기 Eb/NO 전력 레벨을 증가 및 감소시키도록 전송되는The step up signal and the step down signal are transmitted to increase and decrease the E b / N O power level of the pilot signal to maintain a predetermined frame error rate for the sequential frame of the received pilot signal. 방법.Way. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 프레임화된 파일럿 신호의 상기 프레임의 상기 사전 결정된 길이는, 상기 파일럿 신호를 전송하는 위치와 상기 파일럿 신호가 수신되는 위치 사이의 설치 시나리오와는 무관하게, 상기 수신된 파일럿 신호의 상기 순차적 프레임에 대한 상기 사전 결정된 프레임 에러율이 수신된 기본 채널의 일정한 사전 결정된 프레임 에러율과 관련되도록 선택되는The predetermined length of the frame of the framed pilot signal is dependent on the sequential frame of the received pilot signal, regardless of an installation scenario between where the pilot signal is transmitted and where the pilot signal is received. Wherein the predetermined frame error rate for the selected channel is selected to be related to a predetermined predetermined frame error rate of the received base channel. 방법.Way. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 에러 신호는 상기 프레임화된 파일럿 신호와 상기 알려진 파일럿 패턴 사이의 불일치(mismatch) 정도를 표시하며, 업링크 신호 품질의 척도(measure)를 나타내는The error signal indicates a degree of mismatch between the framed pilot signal and the known pilot pattern and indicates a measure of uplink signal quality. 방법.Way. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 에러 신호의 크기는 통신이 계속되어야 하는지 또는 중단되어야 하는지 여부를 결정하는 데에 사용되는The magnitude of the error signal is used to determine whether communication should continue or be aborted. 방법.Way.
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